KR20130106920A - 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅 - Google Patents

호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 호스의 외면을 압지 하게 되는 체결 돌기와, 호스의 내면을 압지 하게 되는 돌기의 거리 및 배치 관계를 구체적으로 정립하여 호스와 접속 피팅 간에 결합력 향상은 물론, 호스가 이탈 압력을 받게 될 때 호스의 찢어짐과 피로 파괴로 인한 호스의 터짐 현상을 방지할 수 있도록 한 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅에 관한 것이다.

Description

호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅{fitting for prevention fatigue failure and separation of hose}
본 발명은 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호스의 외면을 압지 하게 되는 체결 돌기와, 호스의 내면을 압지 하게 되는 돌기의 배치 거리를 구체적으로 정립하여 호스와 접속 피팅 간에 결합력 향상은 물론, 호스가 이탈 압력을 받게 될 때 호스의 찢어짐 또는 피로 파괴로 인한 호스의 터짐 현상을 방지할 수 있도록 한 것이다.
자동차 및 유압 또는 공압 시스템에서는 동작 유체의 공급과 회수를 위해 접속 피팅이 사용되고 있으며, 호스와의 결합시 니플 튜브의 끝 부분이 호스의 내부로 끼워지는 삽입구조로 연결된다.
도 1a 및 도 1b는 현재 출원인의 사업장에서 제작되고 있는 접속 피팅(10)과 호스(H) 간에 결합 구조를 각각 보여주는 단면도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 바와 같이 접속 피팅(10)은, 니플 튜브(12)와 슬리브(14)로 이루어진다. 상기 니플 튜브(12)의 일 측 끝 부분에는 호스(H)의 내부로 삽입되는 튜브부(16)가 연장 형성되어 있으며, 이 튜브부(16)의 시작 위치에는 고정 돌기(18)가 둘레를 따라 반경 방향으로 돌출되어 있다.
또한, 상기 튜브부(16)에는 제1단 및 제2단 돌기(20, 22)가 간격을 가지고 배치되어 있으며 아울러 둘레를 따라 반경 방향으로 돌출되어 있다. 이러한 제1단 및 제2단 돌기(20, 22)는 호스(H)의 내면을 압지 하게 된다.
한편, 상기 튜브부(16)의 외 측에는 슬리브(14)가 튜브부(16)를 감싸는 구조로 구비되는데, 이때 튜브부(16)와 슬리브(14) 사이로 호스(H)의 외피가 끼워질 수 있도록 결합홈(24)이 형성되어 있으며, 이와 같은 구로 구비되는 슬리브(14)의 일단은 고정 돌기(18)에 연결 고정되어 있다.
또한, 위와 같이 구비되는 슬리브(14)에는 제1단 및 제2단 체결 돌기(26, 28)가 요철구조로 배열되어 있으며, 아울러 둘레를 따라 반경 방향으로 돌출되어 있다. 이러한 제1단 및 제2단 체결 돌기(26, 28)는 호스(H)의 연결시 호스(H)의 외면을 압지 하게 된다.
특히, 제1단 체결 돌기(26)는 고정돌기(18)와 제1단 돌기(20) 사이에 위치하게 되며, 제2단 체결 돌기(28)는 제1단 및 제2단 돌기(20, 22) 사이에 위치하는 구조로 배치된다.
따라서, 도 1b에 도시된 바와 같이 접속 피팅(10)에 호스(H)의 외피가 결합홈(24)으로 끼워지게 되면, 호스(H)의 내, 외면을 제1단 및 제2단 돌기(20, 22)와 제1단 및 제2단 체결 돌기(26, 28)가 각각 압지 하는 타입으로 고정 연결된다.
그런데 상기 제1단 돌기(20)와 제1단 체결 돌기(26) 간에 거리 및 제2단 돌기(22)와 제2단 체결 돌기(28) 간에 거리가 멀어지게 되면, 호스(H)가 이탈 압력을 받게 될 때 접속 피팅(10)으로부터 호스(H)의 이탈이 쉽게 발생하게 된다.
반대로, 제1단 돌기(20)와 제1단 체결 돌기(26) 간에 거리 및 제2단 돌기(22)와 제2단 체결 돌기(28) 간에 거리가 좁혀지게 되면, 호스(H)가 이탈 압력을 받게 될 때 이탈 압력이 집중되는 부분 즉, 제2단 돌기(22)가 압지 하고 있는 호스(H)의 부분에서 찢어짐 또는 피로 파괴로 인한 호스(H)의 터짐이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명에서는 호스의 외면을 압지 하게 되는 체결 돌기와, 호스의 내면을 압지 하게 되는 돌기의 배치 거리를 구체적으로 정립하여 호스와 접속 피팅 간에 결합력 향상은 물론, 호스가 이탈 압력을 받게 될 때 호스의 찢어짐 또는 피로 파괴로 인한 호스의 터짐 현상을 방지할 수 있도록 한 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅을 제공함에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 슬리브와 니플 튜브의 튜브부 사이로 호스의 외피가 끼워질 수 있는 결합홈을 형성하는 상태로 슬리브가 튜브부의 둘레에 감싸져 구비되고, 상기 결합홈으로 끼워지는 호스의 외피 내, 외면을 각각 압지 하도록 튜브부에 돌출되는 제1단 및 제2단 돌기와 슬리브에 돌출되는 제1단 및 제2단 체결 돌기가 교번 하는 배열 구조로 어긋나게 배치되는 접속 피팅으로서, 상기 제1단 돌기와 제1단 체결 돌기의 최단거리, 상기 제1단 체결돌기와 튜브부의 거리, 상기 제2단 돌기와 제2단 체결 돌기의 최단거리, 상기 제2단 체결돌기와 튜브부의 거리는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되는 수학식 1을 만족하는 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅이 제공된다.
또한, 상기에서 제1단 돌기와 제1단 체결 돌기의 최단거리와 제2단 돌기와 제2단 체결 돌기의 최단거리 간에 거리는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되는 수학식 2를 만족하는 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 호스의 외면을 압지 하게 되는 체결 돌기와, 호스의 내면을 압지 하게 되는 돌기의 배치 거리를 구체적으로 정립하여 최적의 설계 구조를 도출함으로써, 호스와 접속 피팅 간에 결합력 향상은 물론, 호스가 이탈 압력을 받게 될 때 이탈 방지, 호스의 찢어짐 또는 피로 파괴로 인한 호스의 터짐 현상을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 현재 출원인의 사업장에서 제작하고 있는 접속 피팅과 호스 간에 결합 구조를 각각 보여주는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅을 나타낸 것으로, 도 2a는 접속 피팅을 나타낸 단면도이고, 도 2b는 접속 피팅에 호스가 결합 된 모습을 나타낸 단면도이다.
아래에서, 본 발명에 따른 호스의 터짐 방지를 위한 접속 피팅의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 구성을 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅(30)을 나타낸 것으로, 도 2a에서는 접속 피팅(30)을 나타낸 단면도가 도시되어 있고, 도 2b에서는 접속 피팅(30)에 호스(H)가 결합 된 모습을 나타낸 단면도가 도시되어 있다. 참고로, 본 발명을 설명하기에 앞서 후술하는 접속 피팅(30), 제1단 및 제2단 돌기(32, 34), 제1단 및 제2단 체결 돌기(36, 38)가 도 1a 및 도 1b와 동일한 구성요소 및 배치 구조를 취하고 있더라도 설명 상에 혼동을 피하고자 참조번호를 달리 부여하여 설명하기로 한다. 그외 기타 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하여 설명한다.
도면에서 보듯이, 본 발명에 따른 접속 피팅(30)은 니플 튜브(12)와 슬리브(14)로 이루어지며, 종래와 같이 슬리브(14)와 니플 튜브(12)의 튜브부(16) 사이에 결합홈(24)이 마련되는 상태로 슬리브(14)가 튜브부(16)의 둘레를 감싸는 구조로 구비되어 있다.
아울러, 상기 튜브부(16)와 슬리브(14)에는 각각 제1단 및 제2단 돌기(32, 34)와 제1단 및 제2단 체결 돌기(36, 38)가 종래와 동일한 배치구조로 돌출되어 있으며, 이것에 의해 결합홈(24)으로 끼워지는 호스(H)의 외피 내,외면을 각각 압지 하게 됨으로써, 고정력을 보장하게 된다.
여기서 본 발명은, 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1)는 제1단 체결돌기(36)와 튜브부(16)의 거리(D2)와 아래의 수학식1을 만족하도록 설정된다.
또한, 상기 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3)는 제2단 체결돌기(38)와 튜브부(16)의 거리(D4)와 아래의 수학식1을 만족하도록 설정된다.
또한, 상기 제1단 체결돌기(36)와 튜브부(16)의 거리(D2)는 제2단 체결돌기(38)와 튜브부(16)의 거리(D4)와 아래의 수학식1을 만족하도록 설정된다.
또한, 상기 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1)는 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3)와 아래의 수학식1을 만족하도록 설정된다.
[수학식 1]
D1 ≤ D2
D4 ≤ D3
D2 ≤ D4
D1 ≤ D3
참고로, D1:제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리, D2: 제1단 체결 돌기(36)와 튜브부(16)의 거리, D3: 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리, D4:제2단 체결 돌기(38)와 튜브부(16)의 거리이다.
즉, 수학식1을 종합해 보면, 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1)는 제1단 체결돌기(36)와 튜브부(16)의 거리(D2)와 동일하거나 이하로 설정되어야 하고, 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3)는 제2단 체결돌기(34)와 튜브부(16)의 거리(D4)와 동일하거나 이상으로 설정되어야 한다.
또한, 상기 제1단 체결돌기(36)와 튜브부(16)의 거리(D2)는 제2단 체결돌기(38)와 튜브부(16)의 거리(D4)와 동일하거나 이하로 설정되어야 하고, 상기 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1)는 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3)와 동일하거나 이하로 설정되어야 한다.
따라서, 위의 수학식1을 만족하는 상태가 되면, 호스(H)가 길이 방향으로 이탈 압력을 받게 될 때, 1차적으로 최적 배치된 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)에 의해 호스(H)의 손상 없이 결합력과 고정력을 강력하게 발휘하게 되어 호스(H)의 이탈을 방지하게 된다.
또한, 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3) 부분에 대한 선상 및 제2단 체결돌기(38)와 튜브부(16)의 외면 선상과 접하는 호스(H)의 변형률은 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1) 부분에 대한 선상 및 제1단 체결 돌기(36)와 튜브부(16) 외면 선상과 접하는 호스(H) 변형률보다 작게 됨으로써, 호스(H)가 길이 방향으로 이탈 압력을 받게 될 때 제2단 돌기부(38)의 선상과 접하는 부분에 대한 호스(H)의 찢어짐을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1) 부분에 대한 선상과 접하는 호스(H)의 찢어짐은 유체가 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌출부(38)에 의해 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36) 방향으로 통과하지 못하므로 유발되지 않는다.
나아가, 상기 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1)는 1단 돌기(32)의 형상과 위치 그리고 제1단 체결 돌기(36)의 체결 반경에 의해 결정된다. 그와 더불어 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(38) 최단거리(D1) 부분에 대한 선상과 접하는 호스(H)의 최대 변형률은 고무 신율의 80 ~110% 수준으로 결정되는 것이 좋으며, 따라서 찢어짐과 피로 파괴로 인한 호스(H)의 터짐 현상을 방지하기 위해 최적의 유효 거리는 아래의 수학식2를 만족하는 것이 바람직하다.
[수학식 2]
제2단 돌기와 제2단 체결 돌기의 최단거리(D3) ＞ 1.1 × 제1단 돌기와 제1단 체결 돌기의 최단거리(D1)
이상에서는, 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하였으나, 이는 하나의 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시 예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10, 30 : 접속 피팅 12 : 니플 튜브
14 : 슬리브 16 : 튜브부
18 : 고정 돌기 20, 32 : 제1단 돌기
22, 34 : 제2단 돌기 24 : 결합홈
26, 36 : 제1단 체결 돌기 28, 38 : 제2단 체결 돌기

Claims (2)

  1. 슬리브(14)와 니플 튜브(12)의 튜브부(16) 사이로 호스(H)의 외피가 끼워질 수 있는 결합홈(24)을 형성하는 상태로 슬리브(14)가 튜브부(16)의 둘레에 감싸져 구비되고, 상기 결합홈(24)으로 끼워지는 호스(H)의 외피 내, 외면을 각각 압지 하도록 튜브부(16)에 돌출되는 제1단 및 제2단 돌기(32, 34)와 슬리브(14)에 돌출되는 제1단 및 제2단 체결 돌기(36, 38)가 교번 하는 배열 구조로 어긋나게 배치되는 접속 피팅으로서,
    상기 제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리(D1), 상기 제1단 체결돌기(36)와 튜브부(16)의 거리(D2), 상기 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리(D3), 상기 제2단 체결돌기(38)와 튜브부(16)의 거리(D4)는 아래의 수학식1을 만족하는 것을 특징으로 하는 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅.
    [수학식 1]
    D1 ≤ D2
    D4 ≤ D3
    D2 ≤ D4
    (D1:제1단 돌기(32)와 제1단 체결 돌기(36)의 최단거리, D2: 제1단 체결 돌기(36)와 튜브부(16)의 거리, D3: 제2단 돌기(34)와 제2단 체결 돌기(38)의 최단거리, D4:제2단 체결 돌기(38)와 튜브부(16)의 거리)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수학식 1에서 D1과 D3의 거리는 아래의 수학식2를 만족하는 것을 특징으로 하는 호스의 이탈 및 피로 파괴를 방지하기 위한 접속 피팅.
    [수학식 2]
    D3 ＞ 1.1 × D1
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